氯化锂电阻式湿度变送器氯化锂电阻测湿原理

某些金属盐(如氯化锂LiCI)在空气中具有强烈的吸湿特性，其吸湿量又与空气的相对湿度成一定的函数关系，即空气中的相对湿度愈大，氯化锂吸收的水分也愈多，反之减小。同时氯化锂的导电性能，即电阻率的大小又随其吸湿量的多少而变化，吸收水分愈多，电阻率愈小，反之亦然。因此，根据氯化锂的电阻率变化可确定空气相对湿度大小。氯化锂电阻式湿度计就是利用氯化锂吸湿后电阻率变化的特性制成的仪表。

氯化锂电阻湿度计的测湿传感器如图《氯化锂电阻式测湿传感器》所示：1-绝缘板；2-金属箔

电阻测湿传感器是用梳状的金属箔制在绝缘板上(或用两根平行的钠丝或铱丝绕在绝缘柱表面上)，外面再涂上氯化锂溶液，形成氯化锂薄膜层。由于两组平行的梳状金属箔本身并不接触，仅靠氯化锂盐层导电而构成同路，将测湿传感器置于被测空气中。当相对湿度改变时。氯化锂中含水量也改变。随之湿度测量传感器的两梳状金属箔片间的电阻也发生变化，将此随湿度变化的电阻位输入显示仪表或变送器，就能显示相应的相对湿度值。

为避免氯化锂电阻测湿传感器的氯化锂溶液发生电解，电极两端应接交流电。每种测湿传感器的量程较窄，一般相对湿度在5～95%测量范围内，需制成几种不同氯化锂浓度涂层的测湿传感器。因此，应根据具体测量要求选择合适的测湿传感器。一般将相对湿度沙从5～95%分成四种：5～38%；15～50%；35～75%：55～95%。最高安全工作温度为55℃。使用时按需要选择测湿传感器，应遵守其使用要求，并需定期更换。

环境温度对氯化锂电阻湿度计有很大的影响，因氯化锂的电阻值不仅与湿度有关，而且还与空气温度有关。因此氯化锂电阻湿度计带有温度补偿电路。

氯化锂电阻式湿度变送器由测量转换部分和电源部分组成。氯化锂电阻湿度变送器的温度传感器R_T感受空气温度变换成温度电流信号I_T，输入电流放大器进行放大，电流放大器输出电流I'_T指示空气温度，同时输出电压U_T送入湿度U-I转换器作为温度补偿信号。电阻式湿度传感器R₄，感受空气的湿度转变成I_m电流信号，再输入I-U转换器进行线性放大和检波后，输出直流湿度电压信号U_m。湿度信号U_m和温度信号U_T一同输入U-I转换器，经温度补偿后，输出湿度电流信号I_m可指示空气湿度的大小。

稳压电源是温度传感器、转换器和放大器的直流供电及湿度传感器的交流供电装置。氯化锂电阻湿度变送器与调节器相接，可对房间空气相对湿度进行自动控制。氯化锂电阻湿度变送器的结构简单，体积小，反应速度快，灵敏度较高，使用方便，能测出±0.14%的变化，因此它常用于高精度的湿度自动控制系统。 2100433B

多片电阻组合式氯化锂湿敏传感器是利用湿敏元件的电气特性（如电阻值），随湿度的变化而变化的原理进行湿度测量的传感器，湿敏元件一般是在绝缘物上浸渍吸湿性物质，或者通过蒸发、涂覆等工艺制各一层金属、半导体、高分子薄膜和粉末状颗粒而制作的，在湿敏元件的吸湿和脱湿过程中，水分子分解出的离子H 的传导状态发生变化，从而使元件的电阻值随湿度而变化。

氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点，氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史，有着多种多样的产品型式和制作方法，都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强，

氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料，在众多的感湿材料之中，首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件，氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。

氯化锂感湿基片的结构为选用绝缘材料的衬底，在上方制作一对金属电极，涂覆一层电解质溶液感湿膜，氯化锂是典型的离子晶体，属于非亲合型电解质，氯化锂溶液中，Li 对极性水分子的吸引力极强，离子水分程度最高。氯化锂感湿膜由氯化锂和聚乙烯醇混合制作，其主要特性：

1） 是可在120度高温环境中稳定工作，这一点是其他高分子电容是湿度传感器不可比拟的；

2）氯化锂湿敏元件线性测湿量程较窄大约在20%RH左右，在该测量范围内，其线性误差小于2%RH。所以，在全范围湿度测量环境中要想达到高精度的湿度测量，目前普遍采用的单片湿敏元件测量方法就很难实现了。